JP2000290100A - シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
シリコンウェーハの製造方法Info
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- JP2000290100A JP2000290100A JP11101739A JP10173999A JP2000290100A JP 2000290100 A JP2000290100 A JP 2000290100A JP 11101739 A JP11101739 A JP 11101739A JP 10173999 A JP10173999 A JP 10173999A JP 2000290100 A JP2000290100 A JP 2000290100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェーハのバルク中および表面のCuの濃度を減
少させ、Cu汚染を解消し、デバイス特性に優れるシリコ
ンウェーハを提供する。 【解決手段】(1) 鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。 (2) 上記(1)のシリコンウェーハの製造方法において、6
00℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシ
リコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すのが望
ましい。さらに、シリコンウェーハの厚み方向での温度
勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃以上になるよう
にするのが望ましい。
少させ、Cu汚染を解消し、デバイス特性に優れるシリコ
ンウェーハを提供する。 【解決手段】(1) 鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。 (2) 上記(1)のシリコンウェーハの製造方法において、6
00℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシ
リコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すのが望
ましい。さらに、シリコンウェーハの厚み方向での温度
勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃以上になるよう
にするのが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
の製造方法に関し、さらに詳しくは鏡面研磨されたシリ
コンウェーハのバルク中および表面のCuの濃度を有効に
減少させて、Cu汚染を回避することができる、シリコン
ウェーハの製造方法に関するものである。
の製造方法に関し、さらに詳しくは鏡面研磨されたシリ
コンウェーハのバルク中および表面のCuの濃度を有効に
減少させて、Cu汚染を回避することができる、シリコン
ウェーハの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チョクラルスキー法によって製造された
シリコン単結晶は、所定の厚さにスライスされて薄円板
状のシリコンウェーハに加工され、面取り工程、ラッピ
ング工程および洗浄工程を経たのち、仕上工程として鏡
面研磨等による表面研磨が施されて、種々のデバイスの
基板材料として用いられる。このとき、シリコンウェー
ハの重金属による汚染はデバイス特性に大きな影響を及
ぼすことから、重金属の挙動に対し十分留意しなければ
ならない。
シリコン単結晶は、所定の厚さにスライスされて薄円板
状のシリコンウェーハに加工され、面取り工程、ラッピ
ング工程および洗浄工程を経たのち、仕上工程として鏡
面研磨等による表面研磨が施されて、種々のデバイスの
基板材料として用いられる。このとき、シリコンウェー
ハの重金属による汚染はデバイス特性に大きな影響を及
ぼすことから、重金属の挙動に対し十分留意しなければ
ならない。
【０００３】比較的汚染の機会が多く、微量であっても
デバイス特性に大きな影響を与える金属元素としてCuが
ある。具体的には、Cu汚染されたシリコンウェーハのバ
ルク中には原子状Cuとして存在し、その表面にはパーテ
ィクル、またはCu起因の欠陥であるCuシリサイド（Cu3S
i、Cu6Si）が存在することになる。これらのバルク中お
よび表面に存在するCuが要因となって、デバイス特性の
うち酸化膜耐圧およびライフタイムの劣化、または抵抗
率の変化に影響を及ぼすことになる。
デバイス特性に大きな影響を与える金属元素としてCuが
ある。具体的には、Cu汚染されたシリコンウェーハのバ
ルク中には原子状Cuとして存在し、その表面にはパーテ
ィクル、またはCu起因の欠陥であるCuシリサイド（Cu3S
i、Cu6Si）が存在することになる。これらのバルク中お
よび表面に存在するCuが要因となって、デバイス特性の
うち酸化膜耐圧およびライフタイムの劣化、または抵抗
率の変化に影響を及ぼすことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したシリコンウェ
ーハのCu汚染を回避するため、バルク中や表面に存在す
るCu濃度を低減する方法が検討されている。例えば、特
開平９-64052号公報では、シリコンウェ−ハを600℃以
下という比較的低温で熱処理した後、その表面を洗浄す
ることによって、シリコンウェーハのバルク中および表
面のCuをコントロールするシリコンウェーハおよびその
製造法が提案されている。
ーハのCu汚染を回避するため、バルク中や表面に存在す
るCu濃度を低減する方法が検討されている。例えば、特
開平９-64052号公報では、シリコンウェ−ハを600℃以
下という比較的低温で熱処理した後、その表面を洗浄す
ることによって、シリコンウェーハのバルク中および表
面のCuをコントロールするシリコンウェーハおよびその
製造法が提案されている。
【０００５】しかしながら、提案されたシリコンウェー
ハでは、熱処理後にウェーハ表面に析出するCuを表面洗
浄によって除去することができるが、表面まで析出する
ことなく、表面近傍まで拡散してバルク中に形成された
Cu起因の欠陥は、エッチング作用のない洗浄では除去す
ることができない。一方、エッチング作用のあるSC-1洗
浄（NH40H／H202／H20）によって表面洗浄する場合に
は、表面近傍で形成されたCu起因の欠陥を除去すること
ができるが、この欠陥が除去された箇所にはピットが形
成される。このウェーハ表面のピット痕は、酸化膜耐圧
等の電気特性を劣化させる原因となる。
ハでは、熱処理後にウェーハ表面に析出するCuを表面洗
浄によって除去することができるが、表面まで析出する
ことなく、表面近傍まで拡散してバルク中に形成された
Cu起因の欠陥は、エッチング作用のない洗浄では除去す
ることができない。一方、エッチング作用のあるSC-1洗
浄（NH40H／H202／H20）によって表面洗浄する場合に
は、表面近傍で形成されたCu起因の欠陥を除去すること
ができるが、この欠陥が除去された箇所にはピットが形
成される。このウェーハ表面のピット痕は、酸化膜耐圧
等の電気特性を劣化させる原因となる。
【０００６】また、上記600℃以下の熱処理を施す前
に、既にバルク中にCu起因の欠陥が形成されている場合
には、熱処理温度が比較的低温であるため、欠陥の起因
となるCuは、原子状のCuに分解されることなくバルク中
に固着されたままで、Cuを表面近傍まで拡散させたり、
ウェーハ表面に析出させることが困難である。
に、既にバルク中にCu起因の欠陥が形成されている場合
には、熱処理温度が比較的低温であるため、欠陥の起因
となるCuは、原子状のCuに分解されることなくバルク中
に固着されたままで、Cuを表面近傍まで拡散させたり、
ウェーハ表面に析出させることが困難である。
【０００７】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
み、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そのバ
ルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、酸化
膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特性に
優れるシリコンウェーハの製造方法を提供することを目
的としている。
み、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そのバ
ルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、酸化
膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特性に
優れるシリコンウェーハの製造方法を提供することを目
的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため、半導体基板としてのシリコンウェー
ハに要求される特性を想定して、種々のCu汚染について
検討を行った結果、次の知見を得ることができた。
題を解決するため、半導体基板としてのシリコンウェー
ハに要求される特性を想定して、種々のCu汚染について
検討を行った結果、次の知見を得ることができた。
【０００９】シリコンウェーハのバルク中にCu起因の欠
陥が形成されている場合であっても、シリコンウェーハ
の厚み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または
表面側のいずれかのウェーハ面に、600℃超〜1000℃の
熱処理を施すことによって、Cu起因の欠陥を分解し、原
子状のCuとしてバルク中に固溶させることが可能にな
る。そして、さらにCuの外方拡散を促進するので、ウェ
ーハ表面にCuを析出させることが容易になる。
陥が形成されている場合であっても、シリコンウェーハ
の厚み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または
表面側のいずれかのウェーハ面に、600℃超〜1000℃の
熱処理を施すことによって、Cu起因の欠陥を分解し、原
子状のCuとしてバルク中に固溶させることが可能にな
る。そして、さらにCuの外方拡散を促進するので、ウェ
ーハ表面にCuを析出させることが容易になる。
【００１０】シリコンウェーハに上記600℃超〜1000℃
の熱処理を施す前に、一旦900℃〜1000℃の熱処理を施
すことが望ましい。すなわち、600℃超〜1000℃の熱処
理前に、このような熱履歴を加えることで、ウェーハ全
体としての固溶度を上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分
解し、さらに原子状のCuとしてバルク中に固溶させるこ
とができ、ウェーハ表面へのCu析出が一層容易となる。
の熱処理を施す前に、一旦900℃〜1000℃の熱処理を施
すことが望ましい。すなわち、600℃超〜1000℃の熱処
理前に、このような熱履歴を加えることで、ウェーハ全
体としての固溶度を上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分
解し、さらに原子状のCuとしてバルク中に固溶させるこ
とができ、ウェーハ表面へのCu析出が一層容易となる。
【００１１】シリコンウェーハの厚み方向での温度勾配
が、裏面側と表面側との温度差で50℃以上確保されてお
れば、例えば、温度勾配の低温側でのウェーハ表面温度
が600℃以下である場合でも、固溶度の高い高温側ウェ
ーハ表面から、固溶度の低い低温側ウェーハ表面に向け
て、Cuを移動させる力が働き、バルク中に存在するCuが
低温側のウェーハ表面に析出し易くなる。
が、裏面側と表面側との温度差で50℃以上確保されてお
れば、例えば、温度勾配の低温側でのウェーハ表面温度
が600℃以下である場合でも、固溶度の高い高温側ウェ
ーハ表面から、固溶度の低い低温側ウェーハ表面に向け
て、Cuを移動させる力が働き、バルク中に存在するCuが
低温側のウェーハ表面に析出し易くなる。
【００１２】シリコンウェーハ表面に析出したCuおよび
表面近傍で形成されたCu起因の欠陥は、エッチング作用
を有するSC-1洗浄によって除去することが可能である。
そして、SC-1洗浄によってシリコンウェーハ表面に残留
するビット痕は、その後の深さ１μmm程度の鏡面研磨に
よって完全に取り除くことができるので、デバイスの酸
化膜耐圧特性を低下させることはない。
表面近傍で形成されたCu起因の欠陥は、エッチング作用
を有するSC-1洗浄によって除去することが可能である。
そして、SC-1洗浄によってシリコンウェーハ表面に残留
するビット痕は、その後の深さ１μmm程度の鏡面研磨に
よって完全に取り除くことができるので、デバイスの酸
化膜耐圧特性を低下させることはない。
【００１３】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たものであり、下記の(1)のシリコンウェーハの製造方
法と(2)のその実施態様とを要旨としている。
たものであり、下記の(1)のシリコンウェーハの製造方
法と(2)のその実施態様とを要旨としている。
【００１４】(1) 鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。
【００１５】(2) 上記(1)のシリコンウェーハの製造方
法において、600℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡
面研磨されたシリコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処
理を施すのが望ましい。さらに、シリコンウェーハの厚
み方向での温度勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃
以上になるようにするのが望ましい。
法において、600℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡
面研磨されたシリコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処
理を施すのが望ましい。さらに、シリコンウェーハの厚
み方向での温度勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃
以上になるようにするのが望ましい。
【００１６】そして、600℃超〜1000℃の熱処理を施し
た後に、シリコンウェーハを洗浄する場合であっても、
さらに鏡面研磨を実施することが望ましい。
た後に、シリコンウェーハを洗浄する場合であっても、
さらに鏡面研磨を実施することが望ましい。
【００１７】本発明で製造されるシリコンウェーハは、
その後に構成されるデバイスの電気特性に及ぼす影響を
考慮して、シリコンウェ一ハ表面のCu濃度は５×109/cm
2以下を目標としている。これは、酸化膜耐圧特性の劣
化を防止し、ライフタイムの低下や抵抗率の変化が発生
しないCu濃度を目安にしていることによる。
その後に構成されるデバイスの電気特性に及ぼす影響を
考慮して、シリコンウェ一ハ表面のCu濃度は５×109/cm
2以下を目標としている。これは、酸化膜耐圧特性の劣
化を防止し、ライフタイムの低下や抵抗率の変化が発生
しないCu濃度を目安にしていることによる。
【００１８】通常、シリコンウェーハ中には酸素が含有
されていることから、サーマルドナーの発生があり、ウ
ェーハの抵抗率が低下するという問題がある。従来か
ら、これを解決するために、鏡面研磨前のスライス加工
後のウェーハに対して、600℃以上の温度で熱処理し
て、サーマルドナーを消滅させる酸素ドナーキラー処理
が施されている。
されていることから、サーマルドナーの発生があり、ウ
ェーハの抵抗率が低下するという問題がある。従来か
ら、これを解決するために、鏡面研磨前のスライス加工
後のウェーハに対して、600℃以上の温度で熱処理し
て、サーマルドナーを消滅させる酸素ドナーキラー処理
が施されている。
【００１９】本発明の製造方法では、シリコンウェーハ
への熱処理温度が600℃超〜1000℃であることから、シ
リコンウェーハ中の酸素ドナーキラー処理の機能を有
し、バルク中のCuを外方拡散するための熱処理と酸素ド
ナーキラー処理とを兼用することが技術的に可能であ
る。このため、従来、実施されていた鏡面研磨前のスラ
イス加工後のウェーハに対する酸素ドナーキラー処理の
工程を省略することが可能になる。
への熱処理温度が600℃超〜1000℃であることから、シ
リコンウェーハ中の酸素ドナーキラー処理の機能を有
し、バルク中のCuを外方拡散するための熱処理と酸素ド
ナーキラー処理とを兼用することが技術的に可能であ
る。このため、従来、実施されていた鏡面研磨前のスラ
イス加工後のウェーハに対する酸素ドナーキラー処理の
工程を省略することが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明のシリコンウェーハの製造
方法は、鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚み方向に
温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面側のいず
れかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理を施した
後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴としてい
る。この熱処理によって、シリコンウェーハのバルク中
に固溶するCuをウェーハ表面に析出させ、またはバルク
中に形成されたCu起因の欠陥を分解させ、バルク中に原
子状Cuとして固溶させたのち、外方拡散によってCuを表
面析出させる。次いで、ウェーハ表面上に表れたCuを、
表面洗浄によって取り除くものである。
方法は、鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚み方向に
温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面側のいず
れかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理を施した
後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴としてい
る。この熱処理によって、シリコンウェーハのバルク中
に固溶するCuをウェーハ表面に析出させ、またはバルク
中に形成されたCu起因の欠陥を分解させ、バルク中に原
子状Cuとして固溶させたのち、外方拡散によってCuを表
面析出させる。次いで、ウェーハ表面上に表れたCuを、
表面洗浄によって取り除くものである。
【００２１】本発明において、600℃超以上の熱処理を
採用したのは、表面近傍のバルク中にCu起因の欠陥が形
成されている場合であっても、原子状のCuに分解してウ
ェーハ表面への外方拡散を容易にするためである。一
方、熱処理温度の上限を1000℃としたのは、重金属の固
溶度増加にともなう熱処理後の再汚染、具体的には熱処
理炉からのCu、Fe、Ni等の汚染を防止するためである。
熱処理における保持時間は、30分から１時間程度にする
のが望ましい。
採用したのは、表面近傍のバルク中にCu起因の欠陥が形
成されている場合であっても、原子状のCuに分解してウ
ェーハ表面への外方拡散を容易にするためである。一
方、熱処理温度の上限を1000℃としたのは、重金属の固
溶度増加にともなう熱処理後の再汚染、具体的には熱処
理炉からのCu、Fe、Ni等の汚染を防止するためである。
熱処理における保持時間は、30分から１時間程度にする
のが望ましい。
【００２２】本発明では、シリコンウェーハに上記600
℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシリ
コンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すことが望
ましい。前述の通り、事前に、900℃〜1000℃の熱履歴
を加えることによって、ウェーハ全体としての固溶度を
上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分解し、ウェーハ表面
へのCu析出を一層促進させることが可能になる。このよ
うな機能を確保するには、その保持時間は、30分から２
時間程度にする。
℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシリ
コンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すことが望
ましい。前述の通り、事前に、900℃〜1000℃の熱履歴
を加えることによって、ウェーハ全体としての固溶度を
上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分解し、ウェーハ表面
へのCu析出を一層促進させることが可能になる。このよ
うな機能を確保するには、その保持時間は、30分から２
時間程度にする。
【００２３】前述の通り、本発明の600℃超〜1000℃の
熱処理において、厚み方向での温度勾配が裏面側と表面
側との温度差で50℃以上確保できれば、温度勾配の低温
側の表面温度が600℃以下になっても、固溶度の高い高
温側のウェーハ表面から、固溶度の低い低温側のウェー
ハ表面にCuが移動する力が作用し、バルク中に存在する
Cuが低温側のウェーハ表面に析出し易くなり、その後の
表面洗浄によって確実に析出したCuを取り除くことがで
きる。
熱処理において、厚み方向での温度勾配が裏面側と表面
側との温度差で50℃以上確保できれば、温度勾配の低温
側の表面温度が600℃以下になっても、固溶度の高い高
温側のウェーハ表面から、固溶度の低い低温側のウェー
ハ表面にCuが移動する力が作用し、バルク中に存在する
Cuが低温側のウェーハ表面に析出し易くなり、その後の
表面洗浄によって確実に析出したCuを取り除くことがで
きる。
【００２４】この温度勾配は、単に常温の雰囲気中で、
シリコンウェーハの裏面側または表面側のいずれか一方
のウェーハ表面のみを加熱することによって形成するこ
とができる。そして、このとき、温度勾配を強く形成し
たい場合には、加熱されない表面を強制冷却しても良
い。
シリコンウェーハの裏面側または表面側のいずれか一方
のウェーハ表面のみを加熱することによって形成するこ
とができる。そして、このとき、温度勾配を強く形成し
たい場合には、加熱されない表面を強制冷却しても良
い。
【００２５】次ぎに、熱処理によってウェーハ表面上に
析出されたCuは、その後の表面洗浄によって取り除かれ
るとともに、シリコンウェーハのバルク中であるが、表
面近傍まで拡散して欠陥を形成するCuは、引き続く表面
洗浄のエッチング作用によって除去される。ここで採用
される表面洗浄は、Cu起因の欠陥を選択的にエッチング
することを意図するものであるから、その作用があるSC
-1洗浄を用いるのが望ましい。このとき、洗浄液の組成
はNH40H、H202、H20の混合液であり、その洗浄条件は70
〜80℃で10分以上の洗浄時間となる。
析出されたCuは、その後の表面洗浄によって取り除かれ
るとともに、シリコンウェーハのバルク中であるが、表
面近傍まで拡散して欠陥を形成するCuは、引き続く表面
洗浄のエッチング作用によって除去される。ここで採用
される表面洗浄は、Cu起因の欠陥を選択的にエッチング
することを意図するものであるから、その作用があるSC
-1洗浄を用いるのが望ましい。このとき、洗浄液の組成
はNH40H、H202、H20の混合液であり、その洗浄条件は70
〜80℃で10分以上の洗浄時間となる。
【００２６】さらに、この洗浄後のシリコンウェーハに
鏡面研磨を実施することによって、表面から深さ１μｍ
程度研磨されることにより、エッチング作用によって、
ウェーハ表面に発生したピット痕およびウェーハ表面上
に残留するシリサイトを確実に除去することができる。
鏡面研磨を実施することによって、表面から深さ１μｍ
程度研磨されることにより、エッチング作用によって、
ウェーハ表面に発生したピット痕およびウェーハ表面上
に残留するシリサイトを確実に除去することができる。
【００２７】
【実施例】本願発明のシリコンウェーハ製造方法の効果
を確認するため、ウェーハのバルク中にCuを導入させる
工程を変更して、シリコンウェーハの製造を行った。実
施例１では鏡面研磨工程でCuを導入させ、実施例２では
Cu水溶液を塗布してCuを導入させている。
を確認するため、ウェーハのバルク中にCuを導入させる
工程を変更して、シリコンウェーハの製造を行った。実
施例１では鏡面研磨工程でCuを導入させ、実施例２では
Cu水溶液を塗布してCuを導入させている。
【００２８】（実施例１）図１は、実施例１で採用した
本発明例１および比較例１の製造工程を示す図である。
供試用ウェーハ基板としては、結晶方位が（111）のｐ
型で、抵抗率が50Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。
本発明例１および比較例１の製造工程を示す図である。
供試用ウェーハ基板としては、結晶方位が（111）のｐ
型で、抵抗率が50Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。
【００２９】図１に示すように、本発明例１では、エッ
チング作用を有しない洗浄（例えば、HF洗浄）の後、砥
液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して、鏡面
研磨を実施した。次いで、洗浄後にホットプレートに積
載して、ホットプレート上で650℃、ホットプレートと
反対になるウェーハ表面で320℃になるように、保持時
間30分の熱処理を行って、エッチング作用を有するSC-1
洗浄（NH40H／H202／H20の配合比は体積比で１：１：
５）によって80℃×20分の条件で表面洗浄を施した。そ
ののち、Cuを含有しない砥液を用いて鏡面研磨を行い、
洗浄によって表面を調整した。
チング作用を有しない洗浄（例えば、HF洗浄）の後、砥
液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して、鏡面
研磨を実施した。次いで、洗浄後にホットプレートに積
載して、ホットプレート上で650℃、ホットプレートと
反対になるウェーハ表面で320℃になるように、保持時
間30分の熱処理を行って、エッチング作用を有するSC-1
洗浄（NH40H／H202／H20の配合比は体積比で１：１：
５）によって80℃×20分の条件で表面洗浄を施した。そ
ののち、Cuを含有しない砥液を用いて鏡面研磨を行い、
洗浄によって表面を調整した。
【００３０】比較例１では、洗浄の後、600℃×30分の
条件で酸素ドナーキラー処理を行い、さらに洗浄を経
て、砥液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して
鏡面研磨を実施して、洗浄により表面を調整した。
条件で酸素ドナーキラー処理を行い、さらに洗浄を経
て、砥液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して
鏡面研磨を実施して、洗浄により表面を調整した。
【００３１】本発明例１および比較例１で製造されたシ
リコンウェーハの抵抗率（Ωcm）および判定電界を８MV
/cmとした酸化膜耐圧の良品率を調べた。酸化膜耐圧測
定に用いたMOS容量の電極はＰ型をドープしたポリシリ
コンとし、面積は８mm2、ゲート酸化膜厚は25nmとした。
それぞれの測定結果を表１に示す。
リコンウェーハの抵抗率（Ωcm）および判定電界を８MV
/cmとした酸化膜耐圧の良品率を調べた。酸化膜耐圧測
定に用いたMOS容量の電極はＰ型をドープしたポリシリ
コンとし、面積は８mm2、ゲート酸化膜厚は25nmとした。
それぞれの測定結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１の結果から明らかなように、比較例１
では抵抗率は23.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は43％に留
まっているのに対し、本発明例１で製造されたシリコン
ウェーハは抵抗率は20.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は74
％と、優れた特性を示すものである。
では抵抗率は23.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は43％に留
まっているのに対し、本発明例１で製造されたシリコン
ウェーハは抵抗率は20.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は74
％と、優れた特性を示すものである。
【００３４】（実施例２）図２は、実施例２で採用した
本発明例２〜４および比較例２の製造工程を示す図であ
る。供試用ウェーハ基板として、結晶方位が（100）の
ｐ型で、抵抗率が40Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。
基板のバルク中にCuを導入するため、鏡面研磨ののち洗
浄したウェーハ表面に10ppmのCu水溶液を塗布して、ス
ピンコータによって乾燥させた。このときにウェーハ表
面のCu濃度は、全反射蛍光Ｘ線装置で分析すると、1.3
×1013cm-2であった。
本発明例２〜４および比較例２の製造工程を示す図であ
る。供試用ウェーハ基板として、結晶方位が（100）の
ｐ型で、抵抗率が40Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。
基板のバルク中にCuを導入するため、鏡面研磨ののち洗
浄したウェーハ表面に10ppmのCu水溶液を塗布して、ス
ピンコータによって乾燥させた。このときにウェーハ表
面のCu濃度は、全反射蛍光Ｘ線装置で分析すると、1.3
×1013cm-2であった。
【００３５】図２に示すように、本発明例２では、室温
のクリーンドラフト内でホットプレート上に、スピンコ
ータによって乾燥させたウェーハを積載して、ホットプ
レート上で620℃になるように調整し、ホットプレート
と反対になるウェーハ表面にはクリーンエアを吹き付け
て表面温度を300℃として、１時間の熱処理を行った。
そののち、実施例１と同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×
10分の条件で表面洗浄を施した。
のクリーンドラフト内でホットプレート上に、スピンコ
ータによって乾燥させたウェーハを積載して、ホットプ
レート上で620℃になるように調整し、ホットプレート
と反対になるウェーハ表面にはクリーンエアを吹き付け
て表面温度を300℃として、１時間の熱処理を行った。
そののち、実施例１と同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×
10分の条件で表面洗浄を施した。
【００３６】実施例３では、実施例２と同様の条件でSC
-1洗浄処理を行い、その後、鏡面研磨を行い、通常の洗
浄によって表面を調整した。
-1洗浄処理を行い、その後、鏡面研磨を行い、通常の洗
浄によって表面を調整した。
【００３７】実施例４では、事前に、スピンコータによ
って乾燥させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰
囲気中で1000℃×１時間の熱処理を行ってのち、実施例
２の処理を実施した。
って乾燥させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰
囲気中で1000℃×１時間の熱処理を行ってのち、実施例
２の処理を実施した。
【００３８】比較例２では、スピンコータによって乾燥
させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰囲気中で
500℃×１時間で熱処理を行い、そののち、実施例１と
同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×10分の条件で表面洗浄
を施した。
させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰囲気中で
500℃×１時間で熱処理を行い、そののち、実施例１と
同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×10分の条件で表面洗浄
を施した。
【００３９】本発明例２〜４および比較例２で製造され
たシリコンウェーハの抵抗率（Ωcm）および実施例１と
同様の条件で良品率を調べ、その測定結果を表２に示
す。
たシリコンウェーハの抵抗率（Ωcm）および実施例１と
同様の条件で良品率を調べ、その測定結果を表２に示
す。
【００４０】
【表２】
【００４１】比較例２では抵抗率は45.5Ωcm、酸化膜耐
圧の良品率は65％と低位であったが、本発明例２〜４で
製造されたシリコンウェーハはいずれも優れた特性を示
すことが分かる。
圧の良品率は65％と低位であったが、本発明例２〜４で
製造されたシリコンウェーハはいずれも優れた特性を示
すことが分かる。
【００４２】
【発明の効果】本発明のシリコンウェーハの製造方法に
よれば、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そ
のバルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、
酸化膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特
性を向上させることができる。
よれば、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そ
のバルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、
酸化膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特
性を向上させることができる。
【図１】実施例１で採用した本発明例１および比較例１
の製造工程を示す図である。
の製造工程を示す図である。
【図２】実施例２で採用した本発明例２〜４および比較
例２の製造工程を示す図である。
例２の製造工程を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚み方
向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面側の
いずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理を施
した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴とする
シリコンウェーハの製造方法。 - 【請求項２】上記熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシ
リコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すことを
特徴とする請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方
法。 - 【請求項３】シリコンウェーハの厚み方向での温度勾配
が裏面側と表面側との温度差で50℃以上であることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウェ
ーハの製造方法。 - 【請求項４】上記シリコンウェーハの洗浄後に、さらに
鏡面研磨を実施することを特徴とする請求項１〜請求項
３のいずれかに記載のシリコンウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101739A JP2000290100A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | シリコンウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101739A JP2000290100A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | シリコンウェーハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290100A true JP2000290100A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14308633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101739A Pending JP2000290100A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | シリコンウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000290100A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103837A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | シリコン単結晶の製造方法およびアニールウェーハおよびアニールウェーハの製造方法 |
| JP2010034444A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sumco Corp | 再生シリコンウェーハの製造方法 |
| JP2019195020A (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP11101739A patent/JP2000290100A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103837A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | シリコン単結晶の製造方法およびアニールウェーハおよびアニールウェーハの製造方法 |
| JP2006273631A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法およびアニールウェーハおよびアニールウェーハの製造方法 |
| US7875116B2 (en) | 2005-03-28 | 2011-01-25 | Sumco Techxiv Corporation | Silicon single crystal producing method, annealed wafer, and method of producing annealed wafer |
| JP2010034444A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sumco Corp | 再生シリコンウェーハの製造方法 |
| JP2019195020A (ja) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 |
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